Evaluación de la respuesta hidrológica al cambio de la cobertura terrestre en una cuenca amazónica peruana impactada por la deforestación mediante el modelo SWAT

Abstract

La región de Madre de Dios fue designada como la capital de la biodiversidad peruana en 1994. A pesar de sus áreas protegidas y los esfuerzos de conservación, la minería aurífera aluvial ha sido un problema persistente durante más de 30 años (Rubio, 2010), causando deforestación y otros impactos ambientales significativos. Se estima que la minería aluvial ha deforestado alrededor de 100,000 hectáreas de bosque en la región de Madre de Dios entre 1984 y 2018 (Caballero Espejo, J. et al., 2018). Este proceso ha desencadenado la erosión del suelo y cambios en la morfología de los ríos debido al aumento de la concentración de sedimentos en el agua. El objetivo principal del presente trabajo fue evaluar el cambio en las variables hidrológicas debido a la intensificación de la erosión causada por la deforestación en Madre de Dios, para esto se utilizó las herramientas del modelamiento hidrológico y el uso de productos satelitales para representar la precipitación y la temperatura de la zona de estudio. Se utilizó el modelo hidrológico SWAT (Soil and Water Assessment Tool) (Neitsch et al., 2005) para estimar los caudales de agua en los ríos principales y tributarios, seguido del software SWAT-CUP (Abbaspour et al., 2015) para la calibración del modelo. Este estudio determinó que la sustitución del 12% del bosque por tierra desnuda resultaría en un aumento significativo de la escorrentía superficial, una reducción anual de la evapotranspiración y un aumento mensual del caudal del río Inambari, un importante afluente del río Madre de Dios.

The watershed hydrologic conditions in the Madre de Dios (MDD) basin in the Peruvian Amazon have been irreversibly impacted by deforestation and changes in land cover. These changes have also had detrimental effects on the geomorphology, wáter quality, and aquatic habitat within the basin. However, there is a scarcity of hydrological modeling studies in this area primarily due to the limited availability of hydrometeorological data. The primary objective of this study was to examine how deforestation impacts the hydrological conditions in the MDD basin. By implementing the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model, this study determined that replacing 12% of the evergreen broadleaf forest area with bare land resulted in an significant increase in surface runoff by 38% monthly, a reduction of evapotranspiration by 1% annually, and an average monthly streamflow increase of 12%. Changes in spatial patterns reveal that the primary impacted watershed is the Inambari River subbasin, a significant tributary of the Madre de Dios River. This area experiences an annual average surge of 187% in surface runoff generation while witnessing an annual average reduction of 8% in evapotranspiration. These findings have important implications, as they can contribute to instances of flooding and extreme inundation events, which have already occurred in the MDD region.